En las últimas décadas, la economía circular se ha percibido cada vez más como el modelo de industrialización preferido para lograr un crecimiento sostenible. Sin embargo, varias barreras tecnológicas, financieras, normativas y socioculturales obstaculizan la transición de los sistemas de producción lineales a los circulares. Existe un creciente consenso alrededor del concepto de que las tecnologías digitales avanzadas conocidas colectivamente como "Industria 4.0" (o I4.0) actúan como habilitadoras de la economía circular permitiendo superar muchos de estos obstáculos, en especial aquellos causados por el déficit de información. La falta de datos sobre residuos (ubicación, volumen, composición), por ejemplo, representa un importante impedimento en la transición hacia la circularidad ya que dificulta la sustitución de materiales vírgenes por otros secundarios.1
La Cuarta Revolución Industrial/Industria 4.0 (I4.0) se caracteriza por "la convergencia y complementariedad de campos tecnológicos emergentes, como la nanotecnología, la biotecnología, los nuevos materiales y las tecnologías de producción digital avanzada (PDA)". Todos ellos son esenciales para la transición a una economía circular, donde el foco este puesto en el uso y la mejora de la gestión de los flujos de materiales renovables dentro de la cadena de valor. La I4.0 también está impulsada en gran medida por los datos, aprovechando el potencial de los macrodatos, la teledetección y los sensores remotos e interfaces hombre-máquina avanzadas. La posibilidad de interactuar con esta información en tiempo real significa que la I4.0 tiene el potencial de optimizar la producción, permitir nuevos modelos de negocio y ampliar las carteras de productos y servicios.2
Las avanzadas tecnologías de producción digital de la I4.0 permiten digitalizar e integrar la información dentro de las cadenas de valor. También permiten digitalizar el suministro de productos y servicios y desarrollar modelos de negocio digitales disruptivos. Estos, a su vez, pueden generar ingresos adicionales al tiempo que optimizan la interacción y el acceso de los consumidores mediante el intercambio de datos. Todo ello es clave para incorporar diversas estrategias circulares a las cadenas de valor y los modelos de negocio.
Tecnologías de la Industria 4.0
Muchas de las tecnologías representadas anteriormente tienen el potencial de generar información sobre tipos de residuos, condiciones, cantidades y ubicaciones, facilitando una mejor gestión de los residuos y permitiendo su reincorporación a la cadena de valor.✳ Del mismo modo, poseer mayor información permite identificar mejor los riesgos y oportunidades relacionados con la adopción de modelos de negocio circulares. Los datos también facilitan el diseño y la producción de bienes circulares innovadores y de alto valor añadido, y contribuyen al desarrollo y la difusión de estrategias de circularidad.3
Casos prácticos - I4.0 aprovecha los datos para facilitar modelos más circulares
Internet de los residuos
Uno de los retos de la economía circular es cerrar el ciclo una vez concluida la fase de uso de un producto. Las tecnologías I4.0 ofrecen oportunidades para que el proceso de recogida tras el uso sea más eficiente, eficaz y sostenible. Un ejemplo de ello es AllWaste, una solución de recogida de residuos y limpieza viaria basada en el Internet de las Cosas (IoT) que ha sido implementada en la ciudad de Santander (España).
El sistema utiliza sensores ultrasónicos y equipos de telemetría para controlar y comunicar los niveles de llenado de los contenedores a los operarios y supervisores. Esto permite planificar de forma más eficiente la frecuencia y las rutas de recogida en función de la generación de residuos geolocalizada y en tiempo real. El etiquetado exclusivo de los contenedores, junto con los lectores portátiles de RFID (identificación por radiofrecuencia), permiten a los recolectores identificar los contenedores y confirmar las actividades a los supervisores.
Las rutas optimizadas de AllWaste reducen el consumo de combustible y las emisiones de gases contaminantes, mejoran el control del inventario y reducen la contaminación acústica, visual y olfativa. El sistema también cuenta con una aplicación móvil que permite a los ciudadanos comunicar incidencias al servicio de recogida y limpieza viaria, lo que reduce los tiempos de respuesta y maximiza la resolución de incidencias.
Blockchain para la circularidad en la industria alimentaria
Otro aspecto crucial de la economía circular es la trazabilidad de los productos a lo largo de su ciclo de vida. Esto implica la recopilación de información en cada fase del ciclo para satisfacer las demandas de transparencia de un número creciente de partes interesadas, cumplir la legislación y las normas, y atender las necesidades operativas de los agentes de la cadena de suministro.
La tecnología Blockchain ofrece varias ventajas sobre la tecnología convencional en términos de seguridad, encriptación de la información, automatización y comunicación entre los participantes de la cadena independientemente de los sistemas informáticos que utilicen. La herramienta IoTrace se basa en la tecnología blockchain y facilita el intercambio de datos logísticos en la cadena de suministro de una empresa, rastrea la ubicación de componentes y envíos en todo el ecosistema de la cadena de suministro e integra información adicional relacionada con las certificaciones y licencias de los distintos agentes de la cadena. Esto refuerza y exhibe las credenciales de sostenibilidad y circularidad, transformándolas en una ventaja competitiva.
Aplicado a una empresa pesquera internacional, IoTrace supervisa los métodos de pesca, los procesos de desembarque y otras actividades de la cadena de valor mediante la integración de registros de terceros. Los consumidores pueden acceder a toda esta información mediante enlaces codificados en los números de lote de los envases de los productos.
Blockchain e IoT para circularizar la industria textil
Otra aplicación de IoTrace es ayudar a cerrar el bucle de materiales en la industria textil. El uso de textiles reciclados implica ciertos requisitos de trazabilidad sobre los materiales adquiridos, las transformaciones aplicadas y el producto final enviado a los clientes. La aplicación IoTrace digitaliza toda la información sobre la trazabilidad de los productos en las etapas intermedias del proceso de reutilización textil.
Esta información se enlaza de forma inmutable en la red blockchain, siendo visible para todos los actores implicados, permitiendo así una total transparencia en todo el proceso. La información trazable puede ser incorporada a la red blockchain por los propios usuarios, o a través de sistemas externos y/o dispositivos IoT (sensores u otros).
Conclusiones
La transición a un modelo circular de producción y consumo es una cuestión urgente, y cada vez se reconoce más que este cambio requiere la integración de las tecnologías I4.0. Este artículo ha identificado algunos de los beneficios informativos de la I4.0 en apoyo de la economía circular. Las tecnologías de producción digital avanzada (PDA) tienen un impacto más amplio en la sostenibilidad, ya que aumentan la eficiencia energética y de los recursos, al tiempo que reducen los residuos y la contaminación. Incorporar la circularidad y la I4.0 a las estrategias de fabricación y empresariales puede conducir a un sector industrial más limpio y productivo que genere beneficios compartidos en toda la sociedad.
Descargo de responsabilidad: Las opiniones expresadas en este artículo son las de los autores, basadas en su experiencia y en investigaciones previas, y no reflejan necesariamente las opiniones de la ONUDI (leer más).
